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日本九州大学展示一种在有机发光二极管中分解

时间:2019-07-03

  激子有两种形式,单峰和三元组,分子只能接收具有一定能量的单峰或三元组。研究人员通过使用能够接受三重激子的分子克服了每对电荷一个激子的极限,其能量是分子单重激子能量的一半。

  在这项早期工作中,整体效率仍然相对较低,因为有机发射器的近红外发射传统上是低效的,当然,能效总是限制在最大100%。尽管如此,这种新方法提供了一种在不改变发射体分子的情况下提高效率和强度的方法,研究人员也在研究改进发射体分子本身。

  此外,研究人员可以很容易地评估单线态裂变效率,这通常难以估计,基于近红外发射和当器件暴露于各种磁场时剩余单层的痕量可见光发射的比较。

  当所有电荷形成发光的激子时,实现最大100%的内部量子效率。然而,新技术使用称为单线裂变的过程将能量从激子分裂为两个,使得有可能超过将电荷对转换为激子的效率的100%限制,也称为激子生产效率

  然后将三重态激子转移到第二类分子,该分子利用能量发射近红外光。在目前的工作中,研究人员能够将电荷对转换为100.8%三联体,表明100%不再是限制。这是使用单线态裂变的OLED的首次报道,尽管之前已在有机太阳能电池中观察到。

  在这样的分子中,单线态可以将其一半能量转移到相邻分子,同时为自身保留一半的能量,从而从一个单线态产生两个三线态。这个过程叫做单线裂变。

  “简而言之,我们在OLED中加入了作为激子变换机器的分子。类似于将10美元钞票转换成5美元钞票的变换机器,这些分子将昂贵的高能激子转换成两个半价,低价 - 能量激子,“九州大学副教授Hajime Nakanotani解释说,该论文的共同作者描述了新的结果。

  北京时间06月25日消息,中国触摸屏网讯,开辟了一条通向近红外高强度发射的OLED的新途径。日本九州大学有机光子学和电子研究中心(OPERA)的研究人员已经展示了一种在有机发光二极管(OLED)中分解能量并超过激子产量100%限制的方法,开辟了一条创造低价的新方法 - 用于传感和通信应用的成本和高强度近红外光源。

  OLED使用含碳有机分子层将电荷转换成光。在正常的OLED中,一个正电荷和一个负电荷在一个分子上聚集在一起形成称为激子的能量包。一个激子可释放其能量以产生至多一束光或光子。

  随着进一步的改进,研究人员希望激子的生产效率高达125%,这将成为下一个限制,因为电气操作自然导致25%的单线%的三线态。之后,他们正在考虑将三重态转换为单体并且可能达到200%的量子效率的想法。

  “近红外光在生物和医学应用以及通信技术中发挥着关键作用,”OPERA主任Chihaya Adachi说。“现在我们知道单线态裂变可用于OLED,我们有了一条新的途径可以克服创造高效近红外OLED的挑战,这将立即得到实际应用。”

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